民机应急撤离实验与仿真研究进展

作者： 彭浩轩   刘小川   白春玉   惠旭龙   牟让科   来源： 航空工程进展 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 民机安全   模拟撤离实验   应急撤离   适航标准   数值仿真  

描述： 民机乘员的应急撤离是一种人-机-环境多系统耦合作用过程，涉及人员行为、客舱环境、灾害情况等复杂因素，客舱布局、人员属性、应急措施等均对应急撤离过程及结果有显著影响。由于应急撤离与民机安全性直接相关，运输类飞机适航标准规定44座以上的民用飞机需进行全尺寸应急撤离适航符合性演示试验，要求在指定环境条件下于90s内完成撤离过程。本文梳理了适航标准对民机应急撤离的要求，对应急撤离实验研究方法和数值仿真方法进行了总结归纳，并结合未来民机安全设计需求和相关技术的发展对应急撤离问题研究的发展趋势进行了展望。

航空发动机叶片丢失整机响应及安全性分析

作者： 刘璐璐   杨宗志   陈伟   吴建林   来源： 计算机仿真 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 整机响应   叶片丢失   航空发动机   安全性   数值仿真  

描述： 为了研究航空发动机结构叶片丢失后整机响应与连接结构安全性,在瞬态显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA中建立了真实大涵道比涡扇发动机的全三维有限元模型,并开展了一个转动周期的仿真计算。结果表明:丢失叶片与包容机匣及追随叶片的撞击过程中,撞击力分别在叶尖首次撞击机匣、叶片根部受追随叶片撞击、叶根撞击包容机匣时出现峰值;风扇机匣与承力结构的位移和应力最大值区域随着丢失叶片运动而变化,且始终发生在丢失叶片同一方向上。前轴承和中轴承所受载荷较大,后轴承载荷较小,且随着发动机转动近似正弦曲线。前安装吊耳处位移最大,其次为推力杆前端,后吊耳处位移较小。

航空发动机燃烧室参数化设计

作者： 贾文杰   来源： 航空发动机 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   燃烧室   参数化   数值仿真   软件开发  

描述： 几何结构进行优化，优化后的燃烧室出口温度分布系数达到0.235，接近设计要求值0.2。结果表明：采用参数化数值仿真方法可以将燃烧室初步设计周期降为不足传统方法的1/10，证明了该参数化数值仿真方法的有效性好，一体化设计平台的可靠性高。

某航空弹性鼠笼疲劳寿命故障机理分析与试验

作者： 王永亮   刘旺   杨明林   赵广   翟普   李盛翔   来源： 大连海事大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 疲劳试验   故障机理   疲劳失效   弹性鼠笼   数值仿真  

描述： 针对某航空弹性鼠笼断裂问题，建立该型弹性鼠笼结构有限元模型，研究弹性鼠笼结构在涡动激励、径向载荷与轴向载荷条件下的应力响应，开展疲劳故障机理分析以及试验研究。结果表明，鼠笼断裂的根源在于肋条末端圆弧过渡段交变应力超过了材料在线切割加工条件下疲劳极限，由高幅振动疲劳引起破坏；弹性鼠笼在复杂受载情况下，涡动激励对其疲劳破坏占主导作用，径向与轴向载荷为次要影响；线切割加工产生的重熔层严重影响鼠笼疲劳极限，在高强度鼠笼加工中应避免采用该加工形式。

航空复杂结构纤维预制体成型工艺与复合材料性能仿真研究进展

作者： 葛敬冉   刘增飞   乔健伟   梁军   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 力学性能   细观结构   复合材料结构   多尺度   数值仿真  

描述： 航空发动机叶片、机匣等复合材料结构内部纱线在纤维预制体赋形过程中，纤维束间会发生挤压、错动、扭转等相互作用，使得经纬纱线截面形态、体积含量和走向轨迹呈现不规则分布，这种复合材料细观结构的高度非均匀性极易引起材料内部应力集中，导致损伤发生，降低结构的可靠性，同时也大大增加了复合材料结构力学性能分析与评价的难度。从纤维预制体成型工艺过程仿真、细观几何建模以及力学性能数值分析3个方面入手，总结和评述了目前先进复合材料及其复杂结构力学响应分析方法的研究现状，重点介绍了数字单元法在针刺复合材料和三维机织复合材料纤维预制体成型工艺过程仿真方面的应用，概述和评价了考虑复合材料真实结构状态的细观建模和力学性能预示方法研究现状。针对航空复合材料复杂结构在制造工艺与力学性能数值仿真研究面临的问题与挑战，提出了结合虚拟纤维成型工艺模拟，建立复杂结构数据驱动高效多尺度分析方法的研究思路，揭示复合材料结构成型工艺–细观结构–宏观力学性能之间的映射关系，为优化复合材料结构制造工艺，进一步实现航空复合材料装备的数字化技术提供理论支撑。

基于数值仿真的航空布撒器控制舱风冷设计

作者： 林雪平   徐智强   王瑞宇   来源： 兵器装备工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空布撒器   控制舱   对流换热   风冷   数值仿真  

描述： 航空布撒器在投放过程中，热电池持续工作使得控制舱温度升高，给舱内设备带来隐患，而风冷是实现降温的一种有效方式。针对航空布撒器控制舱风冷设计的数值计算方法，通过求解RANS方程实现了对布撒器整流罩内外流场以及对流换热的模拟。分别对4种风冷开孔方案进行仿真研究，通过比较分析风冷降温效果进行了方案优选，对优选方案的气动特性影响与降温效率进行了仿真计算。结果表明，所使用的数值方法很好地完成了航空布撒器控制舱的对流换热模拟，为布撒器等航空制导弹药的风冷设计提供了参考。

航空发动机单盘转子变加速度过临界特性研究

作者： 张佳慧   魏林章   漆文凯   来源： 机械制造与自动化 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   瞬态响应   弹性支撑   有限元仿真   数值仿真  

描述： 为研究航空发动机弹性支撑单盘转子的动力特性，利用Lagrange能量法建立单盘转子瞬态运动微分方程，结合四阶Runge/kutta法进行积分，求解出单盘转子在一阶弯曲下临界转速特性及不同支撑刚度、不同加速速率下过第一阶临界转速的瞬态响应；对单盘转子进行有限元分析，验证数值模型的准确性。研究结果表明：数值模型与有限元模型结果相似，转子瞬态响应峰值滞后于临界转速，加速速率越大，瞬态响应峰值越靠后；在分段加速过程中，响应峰值对应转速及幅值只随过临界附近时的加速速率变化，与过临界前加速速率无关。

飞机结构加筋壁板参数化有限元模型的实现

作者： 杨志斌   林祥祥   尹新剑   来源： 航空计算技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 加筋板   二次开发   PCL   Patran   有限元方法   数值仿真  

描述： 提出一种基于MSC.Nastran/Patran的加筋板结构有限元模型自动生成方法。方法对加筋条位置、加筋条几何尺寸、底板几何尺寸、材料物性以及网格密度完全参数化,给出标量参数、向量参数、字符参数及动态数组在PCL函数中的具体应用,载荷、约束以及材料特性全部施加于几何体以实现网格密度的自动疏密控制。实例表明,对于帽型加筋板,张角为60°时壁板位移最小。

航空材料的冲击疲劳问题研究进展与展望

作者： 郭玉佩   王彬文   杨强   白春玉   刘小川   来源： 航空工程进展 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 微观机制   试验   裂纹   航空材料   数值仿真   冲击疲劳  

描述： 材料的冲击疲劳问题在航空工程中大量存在，舰载机的弹射起飞、拦阻着舰都是典型的冲击疲劳问题。本文梳理了冲击疲劳概念的早期发展历程，综述了自2000年以来冲击疲劳领域的主要研究进展，包括材料冲击疲劳性能的主要影响因素、材料冲击疲劳试验方法、冲击疲劳的损伤表征和寿命预计以及冲击疲劳问题的数值计算方法等，指出材料的微观结构、边界条件、使用环境、冲击载荷类型等对冲击疲劳性能有显著影响。总结了航空工程中冲击疲劳问题面临的主要挑战，并结合未来工程结构设计的需求，展望了航空领域冲击疲劳技术的未来发展方向。

航空发动机数值缩放技术的研究进展

作者： 王占学   宋甫   周莉   张晓博   张明阳   来源： 推进技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   高精度   数值缩放   数值缩放方法   变精度分析   数值仿真  

描述： 航空发动机整机和部件仿真是航空发动机设计与研究的常规手段,是短周期研制先进水平航空发动机的重要环节和手段。数值缩放技术可以将基于高精度模型求解的部件特性用于整机性能分析,在有限的计算资源下提高航空发动机整机仿真精度,是实现航空发动机整机和部件高精度仿真的关键技术之一。同时数值缩放技术可以使部件设计在航空发动机整机环境中得到快速、全面的评估与分析,提高航空发动机设计的可信度,降低开发成本与周期。梳理了国内外航空发动机数值仿真技术的发展趋势,回顾了数值缩放技术的发展及在实际研究中的应用情况,分析、总结了数值缩放技术的三种实现方法及现阶段数值缩放技术应用中存在的问题,提出了我国数值缩放技术发展需重点关注的方向。